Attractants and entomopathogenic fungi to control wireworms: field efficacy and impact on non-target species

Abstract

Wireworms are major crop pests, and the withdrawal of insecticides such as neonicotinoids has made their control increasingly challenging. An attract and kill strategy, which combines an attractive chemical signal with an entomopathogenic fungus, presents a promising alternative for reducing wireworm populations and minimizing crop damage. This study aimed to evaluate the biocidal efficacy of various fungi, investigate the orientation behaviour of wireworms towards these fungi in the absence of additional attractants, and characterize their volatile organic compound (VOC) profiles. We hypothesised that specific fungi efficient at killing wireworms, could also attract them, through their VOCs. A second objective evaluated the effectiveness of the attract and kill formulation in protecting sugar beet crops under semi-controlled and field conditions, hypothesising a reduction in crop damage. Additionally, the safety of the formulation was tested on the non-target carabid beetle species Pterostichus melanarius, with the assumption that it would not increase morbidity or mortality. The results identified Metarhizium anisopliae NEW as the most effective fungus for killing wireworms. Moreover, M. anisopliae NEW and Trichoderma harzianum produced specific VOCs that attract wireworms. Results showed that the attract and kill formulation significantly enhanced foliar growth in sugar beet crops without negatively impacting the morbidity or mortality of carabid beetles. In conclusion, Metarhizium anisopliae NEW is a highly promising candidate for a biopesticide targeting wireworms while being non-harmful to non-target species, providing an effective solution for sustainable sugar beet cultivation.

Les larves de taupins sont des ravageurs majeurs des cultures, et le retrait des insecticides tels que les néonicotinoïdes complique leur contrôle. Une stratégie attractante et tueuse, qui combine un signal chimique attractif et un champignon entomopathogène, constitue une alternative prometteuse pour réduire les populations de taupins et minimiser les dommages causés aux cultures. Cette étude visait à évaluer l'efficacité biocide de divers champignons, à étudier le comportement d'orientation des taupins vers ces champignons en l'absence d'attractifs supplémentaires et à caractériser leurs profils de composés organiques volatils (COV). Nous avons émis l'hypothèse que des champignons spécifiques efficaces pour tuer les taupins pouvaient également les attirer grâce à leurs COV. Un deuxième objectif consistait à évaluer l'efficacité de la formulation attract and kill dans la protection des cultures de betteraves sucrières dans des conditions semi-contrôlées et sur le terrain, en émettant l'hypothèse d'une réduction des dommages causés aux cultures. En outre, la sécurité de la formulation a été testée sur l'espèce de carabes non-cible Pterostichus melanarius, en supposant qu'elle n'augmenterait pas la morbidité ou la mortalité. Les résultats ont permis d'identifier Metarhizium anisopliae NEW comme le champignon le plus efficace pour tuer les taupins. De plus, M. anisopliae NEW et Trichoderma harzianum produisent des COV spécifiques qui attirent les larves de taupins. Les essais en champ ont démontré que la formulation attract and kill améliorait significativement la croissance foliaire des cultures de betteraves sucrières sans avoir d'impact négatif sur la morbidité ou la mortalité des carabes. En conclusion, Metarhizium anisopliae NEW combiné à un attractant ciblant les larves de taupins est un candidat très prometteur pour un biopesticide ciblant les taupins tout en étant non nocif pour les espèces non-cibles, ce qui constitue une solution efficace pour la culture durable de la betterave sucrière.